## REDUKSI  ION KALSIUM DALAM AIR TANAH
MENGGUNAKAN ADSORBEN DARI KULIT PISANG KEPOK ( Musa normalis L .)

## [REDUCTION OF CALSIUM IONS IN GROUND WATERS USING ADSORBENT
FROM KEPOK BANANA PEELS ( Musa normalis L .) ]
Rismawaty Sikanna *
*Jurusan Kimia Universitas Tadulako Palu.
Diterima 18 Desember 2015, Disetujui 22 Januari 2016

## ABSTRAK
Telah  dilakukan  penelitian  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  reduksi  ion  kalsium  dalam  air  tanah menggunakan adsorben dari kulit Pisang Kepok ( Musa Normalis L.).  Penelitian ini  dilakukan dengan menggunakan  adsorben  yang  diaktivasi    (H 2 SO 4 3  M)  dan  tanpa  aktivasi,  dengan  variasi  waktu pengadukan  selama  10,  20,  30,  40,  50  dan  60  menit.  Hasil  penelitian  menunjukkan  %    reduksi  ion kalsium dari masing-masing perlakuan berturut-turut tanpa aktivasi  yaitu 2,65; 3,03; 3,79; 4,17; 4,54; 6,44; dan dengan aktivasi yaitu 15,15; 16,67; 19,32; 21,59; 22,73 dan 23,48.
Kata kunci : reduksi ion kalsium, air tanah, kulit pisang Kepok

## ABSTRACT
It had been done a research with the aim to  investigate the reduction of calcium ion in the soil water using  adsorbents  from  Kepok  banana  ( Musa  Normalis L.)  peel.  This  research  used  activated adsorbents with H 2 SO 4 3 M and unactivated, with the various time of mixed until 10, 20, 30, 40, 50 and 60  minutes.  The  results  showed  that  the  reduction  %  of  calcium  ion  of  unactivated  adsorbents  were 2.65;  3.03;  3.79;  4.17;  4.54;  6.44;  and  activated  were  15.15;  16.67;  19.32;  21.59;  22.73  and  23.48 respectively.
Keywords: Reduction of calcium ion, soil water, Kepok banana peel.

## LATAR BELAKANG
Air  tanah adalah air yang  terdapat
dalam
lapisan tanah atau bebatuan di bawah  permukaan  tanah.  Air  tanah merupakan salah satu sumber daya air selain air sungai dan air hujan. Air tanah  juga  mempunyai  peranan  yang sangat  penting  terutama  dalam  menjaga keseimbangan  dan  ketersediaan  bahan baku  air  untuk  kepentingan  rumah  tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri.
Adanya  kalsium  di  dalam  air  terjadi secara  alami,  merupakan  hasil  pelarutan dari  mineral  seperti  batu  kapur,  dolomit, gibs  dan  sebagainya.  Kalsium  juga merupakan  faktor  penyebab  kesadahan air  di  samping  ion  magnesium  dan  besi, karena  di  dalam  air  kalsium  umumnya berada  dalam  bentuk  ion  kalsium  (Ca 2+ ).
Konsentrasi  kalsium  dalam  air  dapat bervariasi mulai dari nol sampai  beberapa ratus  mg/L  bergantung  antara  lain  dari asal air tersebut (Lenntech, 2015).
Umumnya ion kalsium (Ca 2+ ) dan
ion magnesium (Mg 2+ ) berada dalam bentuk garam karbonat, bikarbonat maupun sulfat. Air sadah dapat menyebabkan pengendapan mineral, yang menyumbat  saluran  pipa  dan  keran.  Air sadah  juga  menyebabkan  pemborosan sabun  di  rumah  tangga,  dan  air  sadah yang  bercampur  sabun  tidak  dapat membentuk busa, tetapi malah
membentuk
suatu gumpalan soap scum (sampah
sabun) yang sukar dihilangkan.
Perlu dilakukan suatu upaya mengatasi  kesadahan  air  akibat  adanya kalsium  dalam  air  tanah.  Salah  satu metode  yang  dapat  digunakan  adalah mereduksi  ion  kalsium  tersebut  dengan menggunakan  kulit  pisang  kepok  ( Musa
Normalis L.) sebagai adsorben.
Penggunaan kulit pisang sebagai biosorben  telah  dikaji  sebelumnya  oleh Buanarinda dkk. (2014) dan Kaewsarn et al., (2008).  Khusus  untuk  kulit  pisang kepok  telah  digunakan  sebagai  adsorben ion  logam  Cr(VI),  dimana  sebelumnya telah  diaktivasi  dengan  asam  (Sherly  & Cahyaningrum, 2014).
Menurut Gufta (1998) aktivasi adsorben  dengan  asam  paling  umum dilakukan  terbukti  sangat  efektif  dalam meningkatkan  kapasitas  efesiensi  dari adsorben.  Pada  saat  diaktivasi  dengan asam,  Gugus  NH 2 mengalami  protonasi menjadi  NH 3+ ,  gugus  -OH  mengalami protonasi  menjadi  H 3 O + sehingga  dengan kalsium yang berbentuk ion dapat berikatan  secara  elektrostatik,  selain  itu terdapat  juga  gugus  -COOH  yang  dapat mengadsorpsi  ion  kalsium  dengan  cara pertukaran ion.
Dalam  penelitian  ini  dilakukan variasi  waktu  pengadukan  sampel  air tanah  dengan  menggunakan  serbuk  kulit pisang  kepok  ( Musa  normalis L.)  yang diaktivasi dan tanpa aktivasi, dan selanjutnya ditentukan reduksi konsentrasi ion kalsium dalam air tanah.

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan Peralatan
Bahan  yang  digunakan  adalah serbuk  kulit  Pisang  kepok  ( Musa  normalis L.),  sampel  air  tanah,  Larutan  Eriochrom Black-T  (EBT),  Larutan  Buffer  pH  10, Larutan  induk  Ca  1000  ppm,  H 2 SO 4 3  M dan akuades.
Alat yang digunakan adalah Spektrofotometer  UV-Vis  merek  Perkin- Elmer  Lamd25:  Labu  ukur  25  mL,  Pipet Volume  2  mL  dan  10  mL  Labu  semprot, Gelas ukur 5 mL dan pipet tetes.

## Prosedur Penelitian

## Pembuatan larutan Induk EBT
Melarutkan  1  g  EBT  dalam  100  mL etanol  (dalam  labu  ukur),  lalu  pindahkan ke  dalam  botol  yang  berwarna  gelap  dan simpan di tempat yang dingin dan gelap.

## Pembuatan larutan Kerja EBT
Memipet  10  mL  larutan  induk  EBT ke dalam labu ukur 100 mL, lalu encerkan dengan etanol sampai tanda batas. Pembuatan larutan Buffer pH 10
Melarutkan 1 gr NH 4 Cl ke dalam 100 mL larutan NH 4 OH 12,5%.

## Pembuatan larutan standar Ca 100 ppm
Ke  dalam  labu  ukur  100  ml  dipipet 10  ml  larutan  induk  Ca    1000  ppm,  lau diencerkan dengan akuades sampai tanda batas.

## Preparasi sampel
50  mL  sampel  air  ditambahkan  0,2 g  adsorben  yang  diaktivasi  dan  tanpa aktivasi.    Masing-masing  larutan  diaduk selama  10,  20,  30,  40,  50  dan  60  menit.
Lalu  disaring  dan  filtrat  ditampung  untuk dianalisis.

## Analisis ion Kalsium
Ke  dalam  labu  ukur  25  mL  dipipet 10 ml sampel air. Lalu  ditambahkan 4 mL larutan  kerja  EBT,  4  mL  larutan  buffer  pH 10. Kemudian diencerkan dengan akuades sampai tanda batas, lalu dihomogenkan. Sampel diukur pada panjang gelombang 580 nm.

## Analisis Data
Data  absorban  sampel  yang  terukur ditentukan  konsentrasinya  menggunakan perbandingan:
Keterangan: A = Absorban
C = Konsentrasi

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  penelitian  ini  diperoleh konsentrasi awal ion kalsium yang terdapat  pada  air  tanah  sebesar  28,2712 mg/L  yang  dianalisis  pada  panjang gelombang 580 nm.
Tabel 1. Analisis reduksi ion kalsium menggunakan  adsorben  serbuk pisang kepok (Musa   normalis L.) tanpa    aktivasi,  dengan  faktor pengenceran sampel = 5.
Waktu peng- adukan (menit) Tanpa Aktivasi Simplo (A 1 ) Duplo (A 2 ) Konsen- trasi sisa (ppm) Konsen- trasi tereduksi (ppm) % Reduksi ion Ca 2+ 10 0,0129  0,0128  27,4690 0,7482 2,65 20 0,0128  0,0128  27,3621 0,8551 3,03 30 0,0127  0,0127  27,1483 1,0688 3,79 40 0,0127  0,0126  27,0414 1,1757 4,17 50 0,0126  0,0126  26,9345 1,2826 4,54 60 0,0124  0,0123  26,4001 1,8170 6,44
Besarnya  konsentrasi  ion  kalsium
dalam air tanah yang direduksi menggunakan  adsorben  pisang  kepok ( Musa  normalis L .) tanpa  dan  dengan aktivasi  dapat  dilihat  pada  Tabel  1  dan  2. Dari  hasil  pengukuran  absorban  larutan standar  kalsium  100  ppm  diperoleh 0,2239.
Tabel 2.  Analisis  reduksi  ion  kalsium menggunakan  adsorben  serbuk pisang kepok ( Musa normalis L.) dengan  aktivasi
Waktu peng- adukan (menit) Dengan Aktivasi Simplo (A 1 ) Duplo (A 2 ) Konsen- trasi sisa (ppm) Konsen- trasi tereduksi (ppm) % Reduksi ion Ca 2+ 10 0,0112  0,0113  23,9418 4,2753 15,15 20 0,0110  0,0111  23,5143 4,7029 16,67 30 0,0107  0,0106  22,7661 5,4510 19,32 40 0,0103  0,0104  22,1248 6,0923 21,59 50 0,0101  0,0103  21,8042 6,4130 22,73 60 0,0101  0,0100  21,5904 6,6268 23,48
Reduksi  kandungan  ion  kalsium secara  signifikan  terjadi  pada  waktu pengadukan  selama  30  menit  dengan menggunakan  adsorben  serbuk  pisang kepok  yang  teraktivasi  dengan  %  reduksi ion  kalsium  sebesar  19,32,  sedangkan untuk  reduksi  ion  kalsium  menggunakan adsorben  tanpa  aktivasi  terjadi  secara signifikan  setelah  waktu  pengadukan  60 menit  dengan  %  reduksinya  yang  lebih kecil yaitu 6,44. Hal ini terjadi karena pada adsorben  yang  teraktivasi  memiliki  situs- situs aktif yang dapat melakukan pertukaran ion secara elektrostatik dengan ion  kalsium  pada  air  tanah  sehingga  ion kalsium  yang  dapat  direduksi  dalam
jumlah  yang  lebih  besar  dan  waktu  yang lebih cepat dibandingkan dengan penggunaan  adsorben  tanpa  aktivasi. Setelah  30  menit  pengadukan  masih terjadi  peningkatan  reduksi  ion  kalsium hingga  60  menit,  namun  peningkatan  ini tidak terjadi secara signifikan. Hal tersebut dapat  disebabkan  situs-situs  aktif  yang bertukaran  sudah  mulai  penuh  ataupun jenuh  sehingga  peningkatan  reduksi  ion kalsium dalam air tanah dengan menggunakan  adsorben  teraktivasi  tidak sebanyak  yang  terjadi  setelah  waktu pengadukan 30 menit tersebut.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dapat disimpulkan  bahwa  reduksi  ion  kalsium terjadi  secara  signifikan  adalah  dengan menggunakan  adsorben  dari  kulit  pisang kepok  yang  teraktivasi  dengan  %  reduksi lebih  besar  dan  waktu  pengadukan  yang lebih  cepat  yaitu  19,32  %  selama pengadukan 30 menit, dibandingkan dengan  menggunakan  adsorben  tanpa aktivasi  dengan  nilai  reduksi  ion  kalsium 6,44 % selama pengadukan 60 menit.
Disarankan untuk melakukan
penelitian dengan membandingkan
efektivitas reduksi ion kalsium
menggunakan  aktivator  yang  berbeda seperti NaOH dan ZnCl 2 .

## DAFTAR PUSTAKA
Buanarinda,  T.P.,  N.Rahmawati,  I.  Ainun, Arysta  dan  R.  Hidayah.  2014. Pembuatan Biosorben Berbahan

## Dasar  Sampah  Kulit  Pisang  Kepok
( Musa  acuminate )  yang  Dikemas
Seperti  Teh  Celup. Peningkatan
SDM  dan  SDA  dalam  Pendidikan Kimia  dan  Kimia  Untuk  Kemandirian Bangsa. Prosiding Seminar Nasional
Kimia .  Surabaya,  20  September 2014.  Surabaya:  Jurusan  Kimia FMIPA UNESA. Hlm 61-63.
Lenntech . 2015. Calsium  and  water .
(http://www.lenntech.com/periodic/ water/calcium/calcium-and- water.htm),    diakses  9  November 2015).
Day,  R.A.  dan  Underwood,  A.L.1986.
Analysis  Quantitative .  New  York: Prentice Hall.
Gufta  FK.  1998.  Utilization  of  bagasse  fly
ash generated in the sugar industry for removal and recovery of phenol and p-Nitrophenol
from
wastewater. J Chem Technol Biotechnol. 70: 180- 186.
Kaewsarn,  Pairat,  Wanna  Saikaew  dan Surachai Wongcharee. 2008 . Dried Biosorbent  Derived  from  Banana Peel:  A  Potential  Biosorbent  for Removal  of  Cadmium  Ions  from
Aqueous Solution. The 18 th Thailand  Chemical  Engineering and Applied Chemistry Conference. Pattaya Thailand, October 20-21,2008. Thailand: Department of Chemical Engineering,  Mahidol  University, Nakhon Pathom.
Sherly,  A.,  S.E.  Cahyaningrum.  2014. Aktivasi  Kulit  Pisang  Kepok (Musa acuminate l.)  dengan  H 2 SO 4 dan Aplikasinya  sebagai  Adsorben  Ion Logam  Cr(VI). UNESA  Journal  of Chemistry . 3(1):23-25.